KR20100051298A - 도광판, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치 - Google Patents

Abstract

도광판, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치에서, 도광판은 휘도 균일도가 향상된 광을 제공한다. 도광판은 입광면, 입광면과 대향하는 대향면, 입광면과 대향면을 연결하는 출광면 및 출광면과 대향하는 광가이드면을 포함한다. 광가이드면은 입광면에 인접한 무프리즘 영역, 입광면으로부터 대향면을 향하는 방향으로 선형 프리즘들이 형성된 프리즘 영역 및 무프리즘 영역에 대해 단차지게 형성되며 무프리즘 영역과 프리즘 영역의 사이에 배치된 연결 영역을 포함한다. 점광원들이 배치된 입광면 인근에서 휘도 균일성이 향상되어 표시장치의 표시품질이 향상된다.

역프리즘 시트, 프리즘 도광판, 핫 스팟, 점광원

Description

도광판, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치{LIGHT GUIDING PLATE, BACKLIGHT ASSEMBLY AND DISPLAY APPARATUS HAVING THE SAME}

본 발명은 도광판, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판 표시 장치에서 광을 가이드 하는 도광판, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치에 관한 것이다.

일반적으로 액정표시장치는 소형화, 경량화, 저전력 소비화 등의 장점을 가지고 있어, 현재는 디스플레이 장치를 필요로 하는 거의 모든 정보 처리 기기에 장착되고 있는 실정이다.

이러한 액정표시장치는 특정한 분자배열을 갖는 액정에 전압을 인가하여 다른 분자배열로 변화시키고, 이러한 분자배열의 변화에 의해 발생하는 액정의 광학적 성질의 변화를 시각 변화로 변환하는 장치로서, 액정에 의한 광의 변조를 이용한 디스플레이 장치이다.

액정패널은 자체로 발광하지 못하는 수광형 소자여서 상기 액정표시장치는 상기 액정패널의 후면에 조명할 수 있는 별도의 광원 장치를 채택한다. 이러한 액정표시장치용 조명 장치를 통상 백라이트 어셈블리라고 부르기도 한다.

일반적으로 상기 백라이트 어셈블리는 발광 광원이 배치되는 방식에 따라 에지형(Edge-type)과 직하형(Direct type)으로 구별한다. 에지형 백라이트 어셈블리는 도광판의 일측 또는 양측 가장자리에 광원을 설치하고, 상기 광원으로부터 입사되는 광을 상기 도광판과 다수의 광학 시트로 가이드하여 상기 액정패널에 조사한다. 상기 직하형 백라이트 어셈블리는 상기 액정패널의 후면의 바로 아래에 다수의 광원을 배치하고, 상기 광원들로부터 입사되는 광을 확산판과 다수의 광학 시트로 가이드하여 상기 액정패널에 조사한다. 이러한 백라이트 어셈블리에서 상기 액정패널에 제공되는 출사광의 휘도의 균일성을 향상시키는 것이 기술적 과제가 되어 왔다.

예를 들어, 도 1은 광원으로서 LED(Light Emitting Diode; LED)를 채용한 에지형 백라이트 어셈블리의 일례를 나타낸 평면도이다. 도 1을 참조하면, 점광원인 다수의 상기 LED(1)가 도광판(2)의 일 측면에 일렬로 배치되어 있다. 상기 LED들(1)이 출사한 광은 상기 도광판의 입광면에 입사되고, 상기 도광판에 입사된 광은 상기 도광판 내부에서 면광원으로 변환되어 액정표시패널(도시되지 않음) 쪽으로 조사된다.

그런데, 상기 LED는 일정한 출사각 범위로 광을 출사한다. 따라서 도 1에 도시된 것과 같이 상기 LED들 사이에 대응하는 입광면 인근에는 복수의 LED들로부터 출사된 광이 교차되는 부분이 존재하며, 이 영역은 다른 부분에 비하여 휘도가 크게 나타난다. 휘도가 상대적으로 커서 밝은 부분은 링, 원 또는 타원 형상으로 나타나게 되고, 그 형상으로 인해 "핫스팟(Hot spot)"이라고 알려져 있다. 상기 핫스 팟으로 인해 종래의 백라이트 어셈블리와 액정표시장치는 표시화상에서 밝게 보이는 부분이 나타나게 되어 표시 화상의 휘도가 불균일한 문제점이 있다.

이에, 본 발명은 이러한 문제점에서 착안한 것으로, 본 발명은 입광면 인근에서 휘도 균일성이 크게 향상된 도광판을 제공한다.

또한 본 발명은 상기 도광판을 갖는 백라이트 어셈블리를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 도광판을 갖는 표시장치를 제공한다.

상기한 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 특징에 따른 도광판은 광이 입사되는 입광면, 상기 입광면과 대향하는 대향면, 상기 입광면과 상기 대향면을 연결하는 출광면 및 상기 출광면과 대향하는 광가이드면을 포함한다. 상기 광가이드면은 프리즘 영역, 무프리즘 영역 및 연결 영역을 포함한다. 상기 프리즘 영역에는 상기 입광면으로부터 상기 대향면을 향하는 방향으로 연장된 복수의 선형 프리즘들이 형성되어 있다. 상기 무프리즘 영역은 상기 선형 프리즘들이 일부 삭제되어 형성된다. 상기 연결 영역은 상기 무프리즘 영역에 대해 단차지게 형성되며 상기 프리즘 영역과 상기 무프리즘 영역의 사이에 배치된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 무프리즘 영역은 상기 입광면과 접하며 일정한 폭을 갖는 띠 형상으로 형성될 수 있다. 상기 연결 영역은 상기 무프리즘 영역으로부터 상기 도광판의 외부방향으로 돌출되어 형성된 단차면을 포함할 수 있다. 따라 서, 상기 연결 영역의 도광판의 두께는 상기 무프리즘 영역의 도광판의 두께보다 클 수 있다. 상기 연결 영역의 도광판의 두께는 상기 프리즘 영역의 도광판 두께보다 작거나 같을 수 있다. 상기 연결 영역으로 연장된 상기 선형 프리즘의 단부에는 상기 단차면에 접하는 경사면이 형성될 수 있다. 상기 경사면은 삼각형 형상일 수 있다. 다른 실시예에서 상기 연결 영역은 상기 단차면과 수직으로 접하는 평면을 더 포함하며, 상기 선형 프리즘의 단부에는 상기 평면에 접하는 경사면이 형성될 수 있다.

상기한 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 다른 특징에 따른 백라이트 어셈블리는 광을 출사하는 광원, 도광판 및 광학시트를 포함한다. 상기 도광판의 입광면에는 상기 광이 입사되며, 상기 광학시트는 상기 도광판의 출광면의 상부에 배치된다. 상기 도광판의 광가이드면은 제1 선형 프리즘이 형성된 프리즘 영역, 무프리즘 영역 및 연결 영역을 갖는다.

본 발명의 실시예에서 상기 무프리즘 영역은 상기 제1 선형 프리즘이 상기 입광면측으로부터 일부 제거되어 형성되며, 상기 연결 영역은 상기 무프리즘 영역으로부터 상기 도광판의 외부방향으로 돌출되어 형성된 단차면을 포함할 수 있다. 상기 연결 영역의 도광판의 두께는 상기 무프리즘 영역의 도광판의 두께보다 크다. 상기 연결 영역의 도광판의 두께는 상기 프리즘 영역의 도광판 두께보다 작거나 같다. 상기 연결 영역은, 상기 연결 영역으로 연장된 상기 제1 선형 프리즘의 단부가 비스듬하게 절단되어 형성된 경사면을 포함할 수 있다. 상기 광학 시트의 하면에는 제2 선형 프리즘들이 형성되어 있고, 상기 제1 선형 프리즘의 연장방향과 상기 제2 선형 프리즘의 연장방향은 실질적으로 직교하도록 배치될 수 있다.

상기한 본 발명의 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 또 다른 특징에 따른 표시장치는 영상을 표시하는 표시패널, 상기 영상 표시의 기초가 되는 광을 출사하는 광원, 도광판 및 광학시트를 포함한다. 상기 도광판은 상기 광이 입사되는 입광면과, 상기 입광면과 대향하는 대향면과, 상기 입광면 및 상기 대향면을 연결하며 상기 표시패널과 마주보는 출광면과, 상기 출광면과 대향하는 광가이드면을 포함한다. 상기 광가이드면은 상기 입광면으로부터 상기 대향면을 향하는 방향으로 제1 선형 프리즘들이 형성된 프리즘 영역, 상기 제1 선형 프리즘이 일부 삭제되어 상기 입광면 인근에 배치된 무프리즘 영역 및 상기 무프리즘 영역에 대해 단차지게 형성되며 상기 무프리즘 영역과 상기 프리즘 영역의 사이에 배치된 연결 영역을 포함한다. 상기 광학시트는 상기 출광면과 상기 표시패널의 사이에 배치된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 광원은 발광다이오드(LED)를 포함하고, 상기 발광다이오드는 상기 입광면을 포함한 상기 도광판의 적어도 하나 이상의 측면에 배치될 수 있다.

이와 같은 도광판, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치에 따르면, 도광판의 입광면 인근에서 핫스팟이 발생되는 것이 방지된다. 따라서 백라이트 어셈블리의 휘도 균일성이 향상되고, 표시장치의 표시품질이 향상된다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 예시적인 실시예들을 상세히 설 명한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

실시예1

도 2는 제1 실시예에 따른 표시장치(100)의 분해 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 표시장치(100)를 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예의 표시장치(100)는 표시패널(190) 및 백라이트 어셈블리(120)를 포함한다.

상기 표시패널(190)은 외부에서 인가되는 구동 신호와 데이터 신호에 따라 화상을 표시한다. 상기 표시패널(190)은 어레이 기판(191), 상기 어레이 기판(191)과 대향하는 대향 기판(193) 및 이들의 사이에 개재된 액정층을 포함할 수 있다.

상기 백라이트 어셈블리(120)는 상기 표시패널(190)의 후면에 배치되어 상기 화상 표시의 기초가 되는 광을 상기 표시패널(190)의 후면에 조사한다. 본 실시예의 백라이트 어셈블리(120)는 광원(150), 광학 시트 및 도광판(170)을 포함한다. 본 실시예에서, 상기 백라이트 어셈블리(120)는 상기 광원(150)이 상기 도광판(170)의 일 측면에 배치되는 에지형(edge-type) 백라이트 어셈블리이다.

상기 광원(150)으로는 발광 다이오드(LED)와 같은 점광원이 사용된다. 상기 발광 다이오드에는 제한이 없으며, 백색 발광 다이오드를 사용하거나, 각각 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 광을 발생하는 3개의 발광 다이오드를 조합하여 사용하는 것도 가능하다.

본 실시예와 다르게, 상기 광원(150)으로는 냉음극 형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp, CCFL)나 외부전극 형광램프(External Electrode Flourscent Lanm, EEFL)와 같은 선형 광원이 사용될 수도 있다.

상기 도광판(170)은 상기 광원(150)들이 출사한 광을 가이드하여 상기 표시패널(190)의 후면을 향하여 출사한다. 상기 도광판(170)은 입광면(171), 대향면(173), 출광면(175) 및 광가이드면(177)을 포함한다.

상기 입광면(171) 및 상기 대향면(173)은 상기 도광판(170)의 측면들이며 서로 대향하게 배치되어 있다. 상기 광원(150)들은 상기 입광면(171)과 마주보게 배치되며 서로 일정한 간격으로 이격되어 있다.

상기 출광면(175)은 상기 표시패널(190)의 후면과 마주보게 배치되며 상기 입광면(171) 및 상기 대향면(173)을 연결한다. 상기 출광면(175)은 상기 입광면(171) 인근에 형성된 제1 경사면(175c)을 포함한다. 상기 제1 경사면(175c)은 상기 입광면(171)으로부터 멀어질수록 상기 도광판(170)의 두께가 작아지도록 형성되어 있다.

도 4는 도 2에 도시된 도광판(170)의 광가이드면(177)을 나타내는 사시도이다.

도 4를 참조하면, 상기 광가이드면(177)은 상기 도광판(170)의 하면으로서 상기 입광면(171)으로 입사된 광을 가이드하여 휘도 균일성을 향상시킨다. 상기 광가이드면(177)은 무프리즘 영역(172), 프리즘 영역(176) 및 연결 영역(174)을 포함한다.

상기 무프리즘 영역(172)은 상기 입광면(171)과 접하며 프리즘이 형성되어 있지 않은 영역이다.

상기 프리즘 영역(176)에는 상기 입광면(171)으로부터 상기 대향면(173)을 향하는 방향으로 제1 선형 프리즘(179)들이 형성되어 있다. 상기 연결 영역(174)은 상기 무프리즘 영역(172)과 상기 프리즘 영역(176)의 사이에 배치된다. 상기 무프리즘 영역(172), 상기 프리즘 영역(176) 및 상기 연결 영역(174)에 대해서는 상세히 후술된다.

상기 백라이트 어셈블리(120)는 상기 입광면(171)과 마주보며 상기 광원(150)을 감싸는 광원 반사판(도시되지 않음)을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 반사판은 금속 또는 플라스틱의 재질로 제작될 수 있으며, 광을 반사할 수 있는 물질로 내벽을 코팅할 수 있다. 상기 광원 반사판은 상기 광원(150)으로부터 발생한 광을 상기 입광면(171) 측으로 반사시켜 광이용 효율을 향상시킨다.

상기 광원(150)이 출사한 광은 상기 입광면(171)을 통해 상기 도광판(170)의 내부로 도입된다. 상기 도광판(170)의 내부로 도입된 광은 상기 도광판(170)의 내부에서 전반사되고, 전반사되는 광은 상기 출광면(175)에 대해 특정한 입사각을 가질 때 상기 출광면(175)을 통해 출사된다. 상기 광이 상기 도광판(170)의 내부에서 반복하여 전반사되면서 상기 출광면(175) 전체적으로 비교적 휘도가 균일한 광이 출사될 수 있다.

상기 도광판(170)의 내부에서 전술한 바와 같이 반복하여 전반사되는 광이 상기 출광면(175)을 통해 출사되도록 상기 광가이드면(177)에는 상기 광이 상기 전반사 조건을 벗어나게 하는 수단이 형성될 수 있다.

예를 들어, 상기 출광면(175)에 대향하는 상기 광가이드면(177)에 도트 인쇄법(dot-printing) 등에 의해 광 산란 패턴을 형성하거나, 그루브 또는 프리즘 패턴, 예를 들어, 본 실시예와 같이 상기 제1 선형 프리즘(179)들을 형성하여 상기 그루브 또는 상기 제1 선형 프리즘(179)이 상기 광의 광경로를 변경하게 하여 광이 출사되도록 할 수도 있다.

상기 도광판(170)은 폴리메틸 메타크릴레이트(Poly methyl Methacrylate; PMMA) 또는 폴리카보네이트(Polycarbonate)와 같은 투명 수지로 제조될 수 있다.

상기 백라이트 어셈블리(120)는 반사 시트(180)를 더 포함할 수 있다. 상기 반사 시트(180)는 상기 도광판(170)의 상기 광가이드면(177)과 마주보게 배치되며 상기 광가이드면(177)으로부터 누설되는 광을 반사시켜 상기 광가이드면(177)으로 입사시킨다.

상기 광학 시트는 상기 도광판(170)의 상기 출광면(175)과 상기 표시패널(190)의 후면 사이에 배치된다. 상기 광학 시트는 상기 출광면(175)으로부터 출사된 광의 휘도 균일성 및 정면 휘도를 향상시켜 상기 표시패널(190)의 후면에 출사한다.

다시 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 광학 시트는 역프리즘 시트(130)를 포 함할 수 있다. 상기 역프리즘 시트(130)는 상기 도광판(170)으로부터 출사되는 광의 정면 휘도를 향상시키는 역할을 한다.

상기 역프리즘 시트(130)는 베이스 필름(131) 및 베이스 필름(131)의 하면에 형성된 제2 선형 프리즘(133)들을 포함할 수 있다.

상기 제2 선형 프리즘(133)들은 상기 베이스 필름(131)의 하면에 양각 또는 음각되어 있으며, 스트라이프 타입으로 형성되어 있다. 상기 제2 선형 프리즘(133)의 횡단면은 삼각형상을 가질 수 있다.

본 실시예와 같이 상기 도광판(170)의 배면, 즉 상기 광가이드면(177)에만 상기 제1 선형 프리즘(179)이 형성된 경우에는 상기 제2 선형 프리즘(133)은 상기 베이스 필름(131)의 상기 하면에 상기 제1 선형 프리즘(179)의 연장 방향과 실질적으로 직교하는 방향으로 형성될 수 있다. 이와 다르게 상기 제1 선형 프리즘(179)에 더하여 상기 도광판(170)의 상면, 즉 상기 출광면(175)에 제3 선형 프리즘(도시되지 않음)이 더 형성되는 경우에는 상기 역프리즘 시트(130)의 상기 제2 선형 프리즘(133)은 상기 제3 선형 프리즘(도시되지 않음)의 연장 방향과 실질적으로 직교하는 방향으로 형성될 수도 있다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에서 상기 도광판(170)에는 상기 광가이드면(177)에만 상기 제1 선형 프리즘(179)들이 형성되어 있다. 따라서 상기 제2 선형 프리즘(133)과 상기 제1 선형 프리즘(179)의 연장 방향은 서로 실질적으로 직교하도록 배치된다. 상기 제1 선형 프리즘(179)과 상기 제2 선형 프리즘(133)이 서로 직교하는 방향으로 배치되므로 상기 백라이트 어셈블리(120)는 별도의 프리즘 시트 를 포함하지 않고도, 별도의 프리즘 시트를 사용한 경우와 동등하거나 향상된 휘도 균일성을 얻을 수 있다.

또한, 도시되지는 않았으나, 상기 광학 시트는 적어도 1매의 확산 시트를 더 포함할 수 있다. 상기 확산 시트는 상기 역프리즘 시트의 하부 또는 상부에 배치될 수 있다.

도 5a는 도 3에 도시된 도광판(170)을 나타내는 단면도이다.

도 5a를 참조하면, 본 실시예에서, 상기 도광판(170)은, 전술된 것과 같이, 슬로프 타입(slope type)일 수 있는데, 도광판의 입광부 측 두께가 대향부측 두께보다 크게 형성된다. 이와 같은 슬로프 타입의 도광판은 보다 슬림한 구조의 에지형 백라이트 어셈블리를 달성하기에 적합하다.

도 5b는 도 3에 도시된 도광판(170)의 변형 예를 나타내는 단면도이다.

도 5b를 참조하면, 상기 도광판(170)은, 도 5b에 도시된 것과 같이, 플랫(flat) 타입의 도광판(270)으로 대체될 수 있다. 상기 플랫 타입의 도광판(270)은 출광면(275)에서 제1 경사면이 제거되어 평탄하게 형성되며, 도광판(270)의 두께가 전체적으로 균일하다. 상기 플랫타입의 도광판(270)은 상기 출광면(275)이 평탄하게 형성되므로 광학시트를 상기 출광면(275) 위에 배치하기가 상기 슬로프 타입보다 더 용이할 수 있다.

다시 도 2를 참조하면, 본 실시예의 도광판(170)은 슬로프 타입 도광판(170)이며. 상기 도광판(170)의 상기 입광면(171)에서 두께 D1은 상기 대향면(173)에서의 두께 D2보다 크고, 상기 두께 D1은 상기 광원(150)의 두께보다 크거나 같다.

도 6은 도 4에 도시된 도광판(170)의 광가이드면(177)을 나타내는 평면도이다. 도 7은 도 6에 도시된 도광판(170)을 II-II' 선을 따라 절단한 단면도이다.

도 4, 도 6 및 도 7을 참조하면, 전술한 바와 같이, 상기 광가이드면(177)은 상기 프리즘 영역(176), 상기 무프리즘 영역(172) 및 상기 연결 영역(174)을 갖는다.

상기 무프리즘 영역(172)은 상기 입광면(171)에 접하며 일정한 폭으로 연장된 띠 형상을 갖는다.

상기 연결 영역(174)은 상기 무프리즘 영역(172)과 상기 프리즘 영역(176)의 사이에 배치된다. 상기 연결 영역(174)은 상기 무프리즘 영역(172)에 대해 단차지게 형성되어 있다. 따라서 상기 연결 영역(174)은 상기 무프리즘 영역(172)으로부터 상기 도광판(170)의 외부방향으로 돌출되어 형성된 단차면(178b)을 더 포함할 수 있다.

상기 프리즘 영역(176)에는 전술한 바와 같이, 복수의 상기 제1 선형 프리즘(179)들이 형성되어 있다. 상기 제1 선형 프리즘(179)은 상기 입광면(171)으로부터 상기 대향면(173)을 향하는 방향으로 연장되어 있다. 상기 제1 선형 프리즘(179)의 횡단면은 삼각형 형상을 갖는다. 상기 제1 선형 프리즘(179)은, 전술한 바와 같이, 상기 역프리즘 시트(130)에 형성된 상기 제2 선형 프리즘(133)의 연장방향과 직교하는 방향으로 연장되어 있다.

상기 연결 영역(174)은 상기 무프리즘 영역(172)에 대해 단차지게 형성되므로, 상기 연결 영역(174)의 도광판의 두께는 상기 무프리즘 영역(172)의 도광판의 두께보다 크게 형성될 수 있다.

또한, 상기 연결 영역(174)의 상기 도광판(170)의 두께는 상기 프리즘 영역(176)의 도광판(170)의 두께보다 작거나 같을 수 있다.

예를 들어, 상기 연결영역(174)의 상기 단차면(178b)까지 상기 제1 선형 프리즘(179)이 연장되는 경우, 상기 연결 영역(174)의 도광판(170)의 두께와 상기 프리즘 영역(176)의 도광판(170)의 두께는 같을 수 있다.

또한, 예를 들어, 본 실시예에서와 같이, 상기 단차면(178b)까지 연장된 상기 제1 선형 프리즘(179)의 단부를 비스듬히 절단하여 상기 연결 영역(174)에 제2 경사면(178a)을 형성할 수도 있다. 이 경우, 상기 연결 영역(174)의 도광판(170)의 두께는 상기 프리즘영역(176)으로 접근할수록 서서히 증가한다.

도 6을 참조하면, 상기 경사면(178a)은 삼각형 형상을 갖고, 삼각형의 두 변은 프리즘 영역(176)에 형성된 프리즘과 접촉한다.

본 실시예에서, 예를 들어, 상기 무프리즘 영역(172)의 폭(a)은 상기 연결 영역(174)의 폭(b) 보다 크거나 같고, 상기 무프리즘 영역(172)의 폭(a)과 상기 연결 영역(174)의 폭(b)의 합은 상기 입광면(171)으로부터 활성 영역(active area)까지의 거리(c)보다 작거나 같은 것이 바람직하다. 여기서 상기 활성 영역은 상기 표시패널(190)의 표시화면에 대응하는 상기 도광판(170)의 유효 광출사 영역으로 정의된다.

또한, 본 실시예에서 상기 연결 영역(174)의 폭(b)은 상기 프리즘 영역(176)에서 상기 제1 선형 프리즘(179)의 상단부를 기준으로 한 상기 도광판(170) 두 께(T)보다 크거나 같고 상기 도광판(170) 두께의 3배(3T)보다 작거나 같다. 상기 경사면(178a)의 기울기(θ)는 경사면(178a)의 최저점의 높이를 기준으로 상기 프리즘 영역(176)의 상기 제1 선형 프리즘(179)의 높이(H)에 대한 상기 연결 영역(174)의 폭(b) 의 아크탄젠트 값을 갖는다. 즉, θ = arctan(b/H) 이다. 바람직하게는 상기 θ 값은 1도 미만이다.

도 8a는 종래의 도광판에서 입광면(171) 인근의 출광면(175)을 촬영한 사진이다. 도 8b는 도 2 내지 도 7에서 설명된 도광판(170)에서 입광면(171) 인근의 출광면(175)을 촬영한 사진이다. 도 9a는 종래의 도광판을 갖는 표시장치의 표시화면을 촬영한 사진이다. 도 9b는 도 2 내지 도 7에서 설명된 표시장치(100)의 표시화면을 촬영한 사진이다.

도 8a를 참조하면, 도광판의 후면에 상기 무프리즘 영역(172) 및 상기 단차면(178b)이 형성되지 않고, 상기 제1 선형 프리즘(179)이 도광판의 후면에 전체적으로 형성되는 경우에는, 보다 쉽게 상기 입광면(171)에 입사된 광이 상기 제1 선형 프리즘(179)의 프리즘산을 따라서 대향면측으로 사선방향으로 퍼져 나간다.

이로 인하여 상기 종래의 도광판의 상기 입광면(171) 인근에는, 도 8a에 나타난 바와 같이, 상기 광원(150)들 사이에 대응하는 영역이 주변보다 휘도가 현저히 높은 핫 스팟이 뚜렷하게 시인될 수 있다. 그 결과, 도 9a에 나타난 바와 같이, 입광면(171) 인근에서 상기 표시화면의 휘도가 불균일하게 되고 상기 사선방향 빛샘으로 인해, 전체 표시화면의 품질은 떨어지게 된다.

이러한 현상을 개선하기 위하여, 본 실시예에서는, 전술한 바와 같이, 상기 무프리즘 영역(172)에는 프리즘이 형성되지 않는다. 예들 들어, 상기 광가이드면(177) 전체에 상기 제1 선형 프리즘(179)을 형성하고 상기 무프리즘 영역(172)에 대응하는 제1 선형 프리즘(179)을 제거하며 상기 무프리즘 영역(172)이 형성될 수 있다.

또한, 전술한 바와 같이 상기 무프리즘 영역(172)과 상기 연결 영역(174)은 상기 단차면(178b)에 의해 서로 연결되어 있다. 상기 단차면(178b)으로 인해, 도 8b에 나타난 바와 같이, 상기 입광면(171)에 입사한 광이 상기 단차면(178b)에 의해 가로막혀 사선 방향으로 퍼지는 것이 대부분 방지될 수 있다. 즉, 도 9b에 나타난 것과 같이, 상기 입광면(171)에 인접한 상기 표시패널(190)의 표시영역에 명부와 암부가 시인되는 것이 방지될 수 있다.

본 실시예에서 상기 연결 영역(174)은 상기 무프리즘 영역(172)에 대해 1단의 단차만을 갖지만, 이와 다르게 상기 연결 영역(174)은 상기 무프리즘 영역(172)에 대해 2단 이상으로 단차지게 형성될 수도 있다. 상기 광원(150)으로부터 발생된 광은 상기 무프리즘 영역(172)과 상기 연결 영역(174) 사이의 단차에 의하여 상기 대향면(173)을 향해 진행하지 못하며, 상기 연결 영역(174)에 형성된 상기 경사면(178a)에 의하여 빛샘이 더욱 방지된다.

실시예 2

도 10은 실시예 2에 따른 도광판(370)의 부분 단면도이다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 도광판(370)은 단차면(378b)과 수직으로 접하는 평면(378c)이 형성된 것을 제외하고는 도 2 내지 도 7에서 설명된 도광 판(170)과 실질적으로 동일하다. 따라서 대응하는 요소에 대해서는 대응하는 참조 번호를 사용하고, 중복된 설명은 생략한다.

본 실시예에서 상기 연결 영역(374)은 무프리즘 영역(372)과 단차지게 형성되며, 상기 무프리즘 영역(372)으로부터 상기 도광판(370) 외부 방향으로 돌출된 상기 단차면(378b)과 수직으로 접하는 상기 평면(378c)이 일정한 폭으로 평탄하게 형성되어 있다. 상기 평면(378c)에 접하는 제2 경사면(378a)이 형성되어 있고, 상기 제2 경사면(378a)은 프리즘 영역(376)에 형성된 제1 선형 프리즘들과 연결되어 있다.

본 실시예에 따른 백라이트 어셈블리 및 표시장치는 도 10에 도시된 도광판(370)을 포함하는 것을 제외하고는 도 2 내지 도 7에서 설명된 백라이트 어셈블리(120) 및 표시장치(100)와 실질적으로 동일하다. 따라서 중복된 설명은 생략한다.

본 실시예의 도광판(370)에 의하면, 상기 제1 선형 프리즘(379)이 상기 연결 영역(374)의 에지, 즉 상기 단차면(378b)으로부터 일정한 폭으로 이격되어 있어서, 상기 입광면(371)으로 입사된 광이 상기 제1 선형 프리즘(379)을 따라 사선 방향으로 진행하여 핫 스팟이 발생하는 것을 보다 더 억제시킬 수 있다.

본 발명의 도광판, 이를 갖는 백라이트 어셈블리 및 표시장치에 의하면, 도광판의 입광면 인근에서 핫 스팟의 발생이 방지되어 표시장치의 표시품질이 향상된다. 따라서 본 발명은 도광판과 LED를 사용하는 에지형 백라이트 어셈블리 및 표시 장치의 표시품질 향상에 적용시킬 수 있다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 LED를 채용한 에지형 백라이트 어셈블리의 일례를 나타낸 평면도이다.

도 2는 제1 실시예에 따른 표시장치의 분해 사시도이다.

도 3은 도 2에 도시된 표시장치를 I-I' 선을 따라 절단한 단면도이다.

도 4는 도 2에 도시된 도광판의 광가이드면을 나타내는 사시도이다.

도 5a는 도 3에 도시된 도광판을 나타내는 단면도이다.

도 5b는 도 3에 도시된 도광판의 변형 예를 나타내는 단면도이다.

도 6은 도 4에 도시된 도광판의 광가이드면을 나타내는 평면도이다.

도 7은 도 6에 도시된 도광판을 II-II' 선을 따라 절단한 단면도이다.

도 8a는 도 1에 도시된 도광판에서 입광면 인근의 출광면을 촬영한 사진이다.

도 8b는 도 2 내지 도 7에서 설명된 도광판에서 입광면 인근의 출광면을 촬영한 사진이다.

도 9a는 무프리즘 영역을 갖지 않는 도광판을 갖는 표시장치의 표시화면을 촬영한 사진이다.

도 9b는 도 2 내지 도 7에서 설명된 표시장치의 표시화면을 촬영한 사진이다.

도 10은 실시예 2에 따른 도광판의 부분 단면도이다.

도 11은 실시예 3에 따른 도광판의 부분 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 표시장치 120 : 백라이트 어셈블리

130 : 역프리즘 시트 133 : 제2 선형 프리즘

150 : 광원 170 : 도광판

171 : 입광면 172 : 무프리즘 영역

174 : 연결 영역 176 : 프리즘 영역

177 : 광가이드면 179 : 제1 선형 프리즘

178a : 경사면 178b : 단차면

180 : 반사판

Claims (20)

1. 광이 입사되는 입광면;

   상기 입광면과 대향하는 대향면;

   상기 입광면 및 상기 대향면을 연결하는 출광면; 및

   상기 출광면과 대향하는 광가이드면을 포함하며,

   상기 광가이드면은 상기 입광면으로부터 상기 대향면을 향하여 연장된 복수의 선형 프리즘들이 형성된 프리즘 영역, 상기 선형 프리즘들이 일부 삭제되어 상기 입광면 인근에 형성된 무프리즘 영역 및 상기 무프리즘 영역에 대해 단차지게 형성되며 상기 프리즘 영역과 상기 무프리즘 영역의 사이에 배치된 연결 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판.
2. 제1항에 있어서, 상기 무프리즘 영역은 상기 입광면과 접하며 일정한 폭을 갖는 띠 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 도광판.
3. 제1항에 있어서, 상기 연결 영역은 상기 무프리즘 영역으로부터 상기 도광판의 외부방향으로 돌출되어 형성된 단차면을 포함하는 것을 특징으로 하는 도광판.
4. 제3항에 있어서, 상기 연결 영역의 도광판의 두께는 상기 무프리즘 영역의 도광판의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 도광판.
5. 제4항에 있어서, 상기 연결 영역의 도광판의 두께는 상기 프리즘 영역의 도광판 두께보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 도광판.
6. 제5항에 있어서, 상기 연결 영역으로 연장된 상기 선형 프리즘의 단부에는 상기 단차면에 접하는 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 도광판.
7. 제6항에 있어서, 상기 경사면은 삼각형 형상인 것을 특징으로 하는 도광판.
8. 제5항에 있어서, 상기 연결 영역은 상기 단차면과 수직으로 접하는 평면을 더 포함하며, 상기 선형 프리즘의 단부에는 상기 평면에 접하는 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 도광판.
9. 광을 출사하는 광원;

   상기 광이 입사되는 입광면과, 상기 입광면과 대향하는 대향면과, 상기 입광면 및 상기 대향면을 연결하는 출광면과, 상기 출광면에 대향하며 상기 입광면으로부터 상기 대향면을 향하는 방향으로 제1 선형 프리즘들이 형성된 프리즘 영역, 상기 입광면 인근에서 상기 제1 선형 프리즘들이 삭제되어 형성된 무프리즘 영역 및 상기 무프리즘 영역에 대해 단차지게 형성되며 상기 무프리즘 영역과 상기 프리즘 영역의 사이에 배치된 연결 영역을 갖는 광가이드면을 포함하는 도광판; 및

   상기 출광면의 상부에 배치된 광학 시트를 포함하는 백라이트 어셈블리.
10. 제9항에 있어서, 상기 연결 영역은 상기 무프리즘 영역으로부터 상기 도광판의 외부방향으로 돌출되어 형성된 단차면을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
11. 제10항에 있어서, 상기 연결 영역의 도광판의 두께는 상기 무프리즘 영역의 도광판의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
12. 제11항에 있어서, 상기 연결 영역의 도광판의 두께는 상기 프리즘 영역의 도광판 두께보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
13. 제12항에 있어서, 상기 연결 영역은, 상기 연결 영역으로 연장된 상기 제1 선형 프리즘의 단부가 비스듬하게 절단되어 형성된 경사면을 포함하는 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
14. 제9항에 있어서, 상기 광학 시트의 하면에는 제2 선형 프리즘들이 형성되어 있고, 상기 제1 선형 프리즘의 연장방향과 상기 제2 선형 프리즘의 연장방향은 실질적으로 직교하도록 배치된 것을 특징으로 하는 백라이트 어셈블리.
15. 영상을 표시하는 표시패널;

    상기 영상 표시의 기초가 되는 광을 출사하는 광원;

    상기 광이 입사되는 입광면과, 상기 입광면과 대향하는 대향면과, 상기 입광면 및 상기 대향면을 연결하며 상기 표시패널과 마주보는 출광면과, 상기 출광면에 대향하며 상기 입광면으로부터 상기 대향면을 향하는 방향으로 제1 선형 프리즘들이 형성된 프리즘 영역, 상기 제1 선형 프리즘이 일부 삭제되어 상기 입광면 인근에 배치된 무프리즘 영역 및 상기 무프리즘 영역에 대해 단차지게 형성되며 상기 무프리즘 영역과 상기 프리즘 영역의 사이에 배치된 연결 영역을 갖는는 광가이드면을 포함하는 도광판; 및

    상기 출광면과 상기 표시패널의 사이에 배치된 광학 시트를 포함하는 표시장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 무프리즘 영역은 상기 제1 선형 프리즘이 상기 입광면측으로부터 일부 제거되어 형성되며, 상기 연결 영역은 상기 무프리즘 영역에 대해 상기 도광판의 외부를 향해 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 표시장치.
17. 제16항에 있어서, 상기 연결 영역의 도광판의 두께는 상기 무프리즘 영역의 도광판의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 표시장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 연결 영역의 도광판 두께는 상기 프리즘 영역의 도광 판 두께보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 표시장치.
19. 제15항에 있어서, 상기 출광면과 마주보는 상기 광학 시트의 하면에는 제2 선형 프리즘들이 형성되어 있고, 상기 제1 선형 프리즘의 연장방향과 상기 제2 선형 프리즘의 연장방향은 실질적으로 직교하도록 배치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
20. 제15항에 있어서, 상기 광원은 발광다이오드(LED)를 포함하고, 상기 발광다이오드는 상기 입광면을 포함한 상기 도광판의 적어도 하나 이상의 측면에 배치된 것을 특징으로 하는 표시장치.

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